Pozrite sa, ako sa vedci učia od najbežnejšej formy života na Zemi bojovať proti rakovine, vyrábať etanol a možno aj pestovať plodiny na Mesiaci.
Germofóbovia a ľudia s OCD možno budú chcieť teraz prestať čítať, alebo aspoň vážne uvažovať o pokračovaní iba s fľašou Purellu po ruke – pre dnešok, hovoríme o baktériách, tých vrtkavých nevidiacich, ktoré husto pokrývajú takmer každý povrch, ktorý si tu na Zemi možno predstaviť, vrátane vášho vlastného koža. Bez ohľadu na to, koľko hypochondrickej nenávisti môže vyvolať ich zmienka, podobne ako pri iných kvázi oxymorónoch, ako je „dobrý cholesterol“, bez baktérií by sme mali veľa problémov. Bez nich by neexistoval život vyššieho rádu; udržiavajú nás nažive a podporujú našu ekonomiku a, úprimne povedané, väčšina by bola rada, keby ich biznis nemal s nami nič spoločné. Len relatívne málo ľudí nás núti neustále si umývať ruky zo strachu z choroby. Práve táto veľká všadeprítomnosť a rozmanitosť umožňujú vedcom využívať prírodné aj modifikované baktérie v širokej škále prospešných moderných technológií.
Jedným zo spôsobov, ako môžu baktérie pracovať, je genetická rekonfigurácia určitých typov, ktoré sú normálne škodlivé, čím sa stanú neškodnými a dajú im novú úlohu. Americká farmaceutická spoločnosť Advaxis nedávno oznámila štúdiu využívajúcu neutralizované Listeria monocytogenes baktérie, ktoré môžu spôsobiť príznaky podobné otrave jedlom u ľudí a zvierat, v boji proti určitým typom rakoviny. Listeria je na túto prácu ideálna, pretože má tendenciu infikovať špeciálne bunky imunitného systému nazývané bunky prezentujúce antigén (APC). Na začiatku infekcie APC nasmerujú zvyšok imunitného systému na napadnutie patogénov prenášaním určité chemické značky, ktoré sú jedinečné pre votrelca na jeho povrchu – niečo ako ponúkať krvnému psovi vôňu svojho chytiť.
Pomocou modifikovaných baktérií Listeria, ktoré nesú chemické značky nachádzajúce sa v určitých druhoch rakoviny, telo potom použije nové Frankensteinove baktérie na nasmerovanie imunitného systému, aby zameral svoj útok na rakovinu. Tento proces je v súčasnosti v klinických štúdiách, ale prvé výsledky na subjektoch s pokročilou rakovinou krčka maternice existujú ukázali sľubné výsledky.
Ďalšou potenciálnou liečbou rakoviny súvisiacej s baktériami je možnosť bezpečnejšej radiačnej terapie. Nedávny výskum naznačil, že určité proteíny nachádzajúce sa v bičíkoch (chvostovitá vrtuľa používaná na pohyb) benígnych baktérií Salmonella môže zabrániť črevným bunkám prejsť procesom apoptózy, čo je druh riadenej bunkovej samovraždy, ktorá prirodzene ničí staré bunky. Vystavenie žiareniu predčasne uvedie do pohybu apoptózu, čo spôsobí poškodenie výstelky čriev a buniek kostnej drene. V štúdii, keď sa bičíkový proteín podáva potkanom, ktoré sú potom vystavené žiareniu, molekula chránila väčšinu zdravých buniek pred poškodením, zatiaľ čo rakovinové bunky boli stále úspešne zamerané. To by mohlo viesť k bezpečnejšej a efektívnejšej chemoterapii s menším počtom škodlivých vedľajších účinkov alebo dokonca k ochrane pracovníkov v radiáciou kontaminovaných oblastiach alebo potenciálnych obetí útokov „špinavých bômb“.
Baktérie by tiež mohli hrať veľkú úlohu v budúcnosti výroby palív, keďže svet pokračuje v hľadaní náhrad fosílnych palív. Nedávny výskum naznačil, že baktérie by mohli pomôcť pri výrobe etanolu, rastlinného biopaliva, ktoré v súčasnosti získava najväčšiu pozornosť ako životaschopná náhrada benzínu.
Výroba etanolu je v súčasnosti chaotický biznis – taký chaotický, že niekoľko štúdií ukázalo, že keď sa všetko povie a urobí, výhody plynú z používanie etanolu namiesto benzínu možno úplne zrušiť, keď sa zohľadnia emisie uvoľnené počas výrobného procesu. Celulózový etanol, najsľubnejší typ, ktorý možno získať z celulózy nachádzajúcej sa v bunkových stenách takmer akejkoľvek rastliny, môže byť obzvlášť zložité – efektívne štiepenie celulózy na využiteľné cukry je niečo, s čím má problémy aj ľudské telo (pozri: vaše hovínko).
Jedným z možných spôsobov, ako sa dostať z tejto Catch-22, je naučiť rastliny, ktoré sú zdrojom biopalív, prirodzene rozkladať svoju vlastnú celulózu. Vedci z Michiganskej štátnej univerzity pracujú na špecifickom kmeni kukurice, nazvanom Spartan III, ktorý práve toto dokáže. Spartan III je modifikovaný vložením génov niekoľkých druhov baktérií, vrátane tých, ktorých úlohou je rozkladať celulózu v žalúdku kráv, do vlastného genómu kukurice. To vedie k tomu, že kukurica rozkladá celulózu nachádzajúcu sa v jej listoch a stonkách, čím vzniká jednoduché cukry, ktoré možno priamo fermentovať na palivá bez náročných ekologických a finančných nákladov náklady. Táto metóda tiež pomáha zachovať životaschopnosť kukurice ako potravinovej plodiny, pretože umožňuje produkciu etanolu z častí rastliny iných ako jedlé zrná.
Verte alebo neverte tiež, že baktérie by mohli pomôcť vytvoriť raketové palivo na Mesiaci. Testy naznačujú, že cyanobaktériám alebo modrozeleným riasam sa bude dariť v pôde Mesiaca, keď tam NASA v roku 2020 začne plánovanú výstavbu základne. Za predpokladu dostatku vody a slnečného svetla by baktérie mohli prežiť mimo lunárnej pôdy a vylúhovať ťažké nánosy titánu a železa, ktoré by bránili rastu iných plodín. Toto by mohol byť prvý krok k tomu, aby sa pôda stala ornou pre nejaký druh udržateľného rastu rastlín. Sinice by sa potom mohli rozložiť inými baktériami za vzniku hnojiva a metánu uvoľnené počas tohto procesu by sa mohli využiť na vytvorenie raketového paliva (pozri článok o tomto výskume – Odkaz na PDF). Dokonca sa predpokladá, že vylúhované ťažké kovy by sa dali zbierať a pretaviť do stavebných materiálov. Zostaňte so mnou na tejto dotyčnici: orná pôda vedie k úrode vedie k (dúfajme), že mesačné kravy vedú k mlieku k skutočnému mesačnému syru. neviem sa dočkať.
Ako môžete jasne vidieť, nie všetky baktérie sú zlé. A keď s nimi experimentujeme, môžu niekedy viesť k úžasným objavom. Moje osobné odpočítavanie pre 100% mliečne výrobky z lunárnej farmy začína teraz.
